循环荷载作用下风积土累积塑性变形试验研究

为研究循环荷载作用下风积土累积塑性变形特性,以哈大高铁苏家屯试验段风积土为研究对象,通过一系列固结不排水动三轴试验,研究不同含水率、振动频率、压实系数的土样在不同动应力水平下的累积塑性变形规律。试验结果表明循环荷载作用下,风积土的εp-lg N曲线呈稳定型、破坏型和临界型3种类型。极差分析结果表明动应力幅值σdmax是影响风积土累积塑性应变εP的最重要因素,其次为含水率ω和压实系数kc,振动频率f对εP几乎无影响。基于动三轴试验结果和已往模型研究,提出了改进的Monismith数学模型,建立了模型参数a和b与上述4个因素之间的多元线性回归公式。利用所建模型计算了不同工况时风积土的εp-lg N曲线,其值与试验结果吻合较好,验证了模型的有效性。

复杂应力路径下饱和粉土孔压与变形试验研究

为了研究均等固结条件下复杂应力路径(循环应力比CSR和循环加载幅值比δ)对饱和粉土孔压和变形的影响,利用GDS空心圆柱扭剪仪,开展了轴向-扭转耦合循环加载的重塑饱和粉土不排水试验。采用累积广义剪应变γg来描述粉土在复杂应力路径下的变形,并以γg=5%为液化破坏标准。研究表明:(1)未液化粉土γg的发展趋势可以通过修正Monismith模型较好地表示,模型得到的预测值与测量值的误差大致在10%以内。(2)当CSR≤0. 05时,CSR和δ对于粉土γg随孔压比ru增大而增大的影响不明显,此时粉土γg几乎不发展且ru远小于1. 0。(3)粉土在不同应力路径下的临界循环应力比CSRth有所不同,当δ=1时,0. 05 <CSRth≤0. 065;δ=2时,0. 065 <CSRth≤0. 08;δ=4时,试验粉土均不会液化。

不同动应力作用下黏质粉土动力特性研究

地铁列车持续性循环荷载对地下结构所产生的动力响应是地基及周围土层长期沉降变形关键问题。本文依托杭州地铁8号线一期工程右K11+965.735~右K13+433.140标段黏质粉土地基隧道,基于室内不同动应力幅值下动三轴试验,采用正弦波加载方式模拟列车通过所引起的复杂动应力,研究黏质粉土在不同动应力幅值下残余应变变化规律,并采用Monismith模型对残余应变变化规律进行拟合。研究结果表明:随动应力和振次增加,土样残余应变持续增大;在动应力幅值160~200 kPa之间存在一临界值,而超过这一临界动应力值之后残余应变呈突变式增长,且不同动应力幅值下土样残余应变与振次关系表现为稳定型;Monismith模型对土样残余应变增长规律拟合效果较好,且随动应力幅值增加,振陷模型参数a和b均呈增大趋势。

典型海相软土动强度-应变特性试验研究

以舟山原状海相软土为研究对象,分析循环荷载作用下舟山海相软土动应力、动应变和动孔压随循环荷载次数变化规律以及动强度和动变形特性。试验结果表明:舟山海相软土的动强度随动荷载循环次数的增加而降低;土体动强度指标根据施加动荷载的大小和循环次数而定;应力-应变关系曲线表现为不完全封闭的滞回圈;循环加载下拉、压应变的量级受动应力幅值的影响,土体最后表现为受压破坏;双幅应变随循环次数变化趋势同累计塑性应变发展趋势相同,采用修正的Monismith模型拟合取得比较好的效果。